书籍：Optimization and Optimal Control in a Nutshell
作者：Sudath Rohan Munasinghe
出版：Springer
编辑：陈萍萍的公主@一点人工一点智能
下载：书籍下载-《优化与最优控制简明教程》
01 书籍介绍
本书简洁地介绍了优化过程和最优控制过程，并通过实例和仿真帮助自学和更好地理解。首先从函数优化和约束引入开始，随后扩展到使用变分法进行泛函优化。书中详细讲解了如何利用拉格朗日方法和庞特里亚金-哈密顿方法为连续时间、线性开环系统开发最优控制，并说明了如何在时间和状态上引入终点条件。
对于具有二次成本函数的线性系统的闭环最优控制，即著名的线性二次调节器（LQR），本书分别针对有时间限制和无时间限制的情况进行了详细介绍。某些控制系统需要在成本最小化的同时最大化性能。为此，书中介绍了庞特里亚金最大值原理，并通过具体例子展示了其实际应用。书中还通过示例说明了最大值原理如何在某些类型的系统中导致控制切换和Bang-Bang控制。
此外，本书还探讨了离散时间开环系统中的最优控制应用，并进一步扩展到闭环控制，最终形成模型预测控制（MPC）。全书提供了丰富的示例和Matlab仿真代码，供学习者在每个部分进行实践。内容编排合理，有助于学习者逐步快速掌握最优控制的知识和技能。
02 作者简介
Dr. Sudath R. Munasinghe是斯里兰卡莫拉图瓦大学（University of Moratuwa）电子与电信工程系的控制与机器人学教授。他也是美国康奈尔大学农业与生命科学学院全球发展系的访问学者。他在控制系统的本科生和研究生课程中教授控制理论、机器人技术、无人驾驶飞行器以及基于学习的控制等课程。他的研究领域广泛，包括视觉-力传感器融合、机械臂控制、移动机器人自主导航、空中操作、非侵入式胎儿监测以及使用机器学习进行大象低频声音检测。Munasinghe博士是2021年富布赖特学者。
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